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变压器油的介电强度试验

时间:2016-08-11 17:21:56  阅读:
       电力企业普遍都使用自动化程度较高的全自动微机介电强度试验测试仪,能使整个测试过程自动操作完成,与传统方法相比较,且有使用安全,操作简便,数据结果准确等特点。但在实际试验中,由于操作人员专业技术知识欠缺,以及各种因素影响,致使试验结果偏离实际值较大,因此以GB/T 507-2002的《绝缘油击穿电压测定法》和DL/T8467-2004《绝缘油介电强度测试仪》为依据,对变压器油进行科学合理的取样和试验,是非常重要地。

一、 变压器油的取样

变压油的取样,是试验的基础,正确的取样和样品的保存对其试验结果的准确性是相当重要的,所以取样应由有经验的技术人员,按技术要求严格进行。要使用清洁并经过干燥的棕色取样瓶,瓶子应在试验前避光保存,保证瓶口的清洁和密封,每种油样应有正确的标记。介电强度试验对样品中微量的水或其他杂质相当敏感,因此,采样要细心慎重。

1.从油桶中取样

试验油应从污染最严重的底层取得,取样前需要用干净的棉布将桶盖外部擦干净,不得将纤维带入油中,然后用清洁干燥的取样玻璃管取样。从整桶油中取样时,取样的桶数应能足够代表该批变压器油的质量。

2.从变压器中取样

取样时应从变压器底部阀门放油,先放出一定数量的油,将阀门内壁冲洗干净,并防止沉积在阀门内部的杂质带入油样中。取样时油流的油柱应沿瓶子内壁而下,以防把空气带入油中,并用放出的油冲洗取样瓶不少于二次。要注意的是有载调压变压器的取样钢管较长,需放出的油应多些,而油箱和油枕的容积较小,取样后需要及时补充新油,一天以后,再重新接入重瓦斯跳闸信号。

二、 试验方法

1.油样必须在不破坏原有密封的情况下在试验室内放置一阵子,且时间不宜太短,待油温和室温相同时,方可揭盖试验;在揭盖前,将油样轻轻摇晃数次,使内部杂质混合均匀,但不得产生气泡。

2.油杯必须事先经过洗涤并干燥处理,使内部保持清洁;试验前检查电极间的距离保持在2.5mm,用试验油将油杯冲洗3次,再将试验油沿杯壁徐徐注入油杯至油面高出电极不少于40mm,然后盖上高压仓盖子;试验时温度控制在15-35℃范围内,相对湿度不超过80%。

3.接通电源前应仔细检查连接线是否牢固,仪器外壳接地是否可靠,接通电源后操作人员严禁触碰油杯高压仓盖,以保障人身的安全。

4.对仪器的升压速度、搅拌时间、静止时间、试验次数等参数进行设置,确认后。仪器将根据操作人员设定的方式进行自动测试,试验完毕后,自动打印试验结果及平均值。

5.参数的设置:试验前初始静置20min,以使油样充分稳定,并将倒入油杯过程中产生的气泡逸出,同时可使油样的温度、湿度等状态与环境保持一致,保障试验数据的准确性。①升压速度:以2kV/S或3kV/S的速度匀均升压,升至杯中试验油发生击穿为止,这时油杯试验保护系统自动跳闸,切断电源。②搅拌时间:油样在每次击穿试验后,应充分搅拌,驱除电极间因击穿产生的碳粒,一般应大于1分钟。③静置时间:

静置时间不能太短,因为每次油样击穿后,强电场己局部改变了油样原有的内部微粒分布状况,所以应在充分搅拌后通过静置使油样得以恢复,一般静置时间最好大于5分钟。④连续试验:按上述操作步骤连续测试6次,得出6个击穿电压值,取其算术平均数作为此次试验油样的击穿电压值。一个变压器油样6次击穿电压试验的测定值,其分散性是较大的,根本原因在于击穿瞬间2个电极间的电场分布状态和变压器油中所含杂质的分布状态都是随机的,而取不少于6个测定值的平均值作为测定结果是较为合理的,这样更能较真实地反映变压器油的被污染程度。

三、影响击穿电压的因素

1. 水分:它可以使油样击穿电压明显下降。

2. 温度:纯净油击穿电压和温度的关系不大,但实际使用中的油都或多或少含有水分、灰尘、纤维等杂质。而含水的油则和温度呈现出比较复杂的关系,这主要是由于油中水分存在的状态随温度变化而变化的缘故。当油温在0度时,油中水分呈胶体状,击穿电压最低;当油温升高后,油中水分呈溶解状,击穿电压升高,油温在60-80摄氏度时,击穿电压达到最高。

3. 固态杂质:特别是受潮的固态杂质更易使油样击穿电压下降。

四、 应注意的问题

1. 油杯中的电极形状分为球形、球盖形、平板形三种。升压过程中,不同的电极形状,周围空间的电场强度也不同;平板电极间的电场可以大致看成是均匀电场,而球形或球盖形电极间的电场为不均匀电场,变压器油在不同电场中的击穿电压是不同的。变压器在实际运行中发生油隙击穿是在场强较高又相对集中的区域,与球形或球盖形间隙更相近。而不同于平板电极间隙。所以建议使用球形或球盖形电极作试验。

2. 因变压器现场条件简陋,如温度、湿度、现场存在的电场和磁场,甚至空气中的灰尘、颗粒等因素,都可能影响试验结果,所以应尽量避免在现场试验。选择干燥洁净、温度适宜的场所,以减少外界因素的干扰,有条件时,可在专用的试验室内进。

3. 试验人员的具体操作会直接影响试验结果。例如:电极浸入变压器油的深浅会给试验结果带来影响,所以试验人员应具备专职技术技能和知识,并加强岗位责任心。

4. 由于设备可以定义试验的搅拌时间、静置时间、击穿次数等有时为达到节省时间、提高效率,试验人员不按规程要求随意改变测试参数,将可能致使试验数据偏离实际值较大。

5. 需要注意的是:试验仪器LED屏上显示和打的结果为击穿电压值,单们为kV;如果要换算成介电强度值,需用公式E=U/D。式中:E为介电强度,单位kV/CM;D为电极的间隙,单位MM;U为试验油的击穿电压值,单位KV。

6. 油杯的电极在连续多次使用后应进行检察,测量电极的距离是否改变,并用放大镜观察电极表面是否有发暗现象。若有,则须重新调整电极间的距离,并用绸布擦拭电极表面。

7. 避免劣质油试验,劣质油含有相应多的水分和杂质,用介电强度测试仪进行测试,容易造成仪器损坏。当测试含水分较重的劣质油时,两电极间的电压不断升高,同时油介质中的水微粒在高压电场的作用下被吸附到电极间形成淡白色雾况水柱,由细变粗,水阻越来越小,使仪器中的高压变压器电流增大(但无击穿和突变放电)的瞬变过程会使仪器受到损坏,限流电阻烧坏、保险丝烧断、甚至会烧坏仪器高压变压器。良好的变压器油应该是透明呈淡黄色;当变压器油颜色变深,应进行过滤处理后再做介电强度试验;当变压器油呈棕色或棕褐色时,不宜再进行试验。

五、试验数据分析

变压器油击穿电压值及要求见表一。现就试验中可能出现的数据进行分析,并对试验 中可能出现的现象进行归类和鉴别。

表一、变压器油击穿电压值及要求表

变压器油击穿电压值及要求变

1.第一次变压器油击穿电压值特别低,可能是向油杯中注油样时或注油前电极表面不清洁等因素的影响。

2.6次击穿电压数值若逐渐升高。一般在未净化处理或处理不够彻底而吸有潮气的油样中出现,这是因为油被击穿后油样潮湿程度得到改善所致。

3.6次击穿电压数值若逐渐降低。一般出现在较纯净的油样中,因为生成的游离带电粒子、气泡和碳粒相继增加,损坏了油的绝缘性能;另外有的是因为在连续试验中未进行搅拌,电极间的碳粒逐渐增加,导致击穿电压逐渐降低。

4.击穿电压值离散性较大。例如6次试验中有1次数值偏离其他值很多,可以不计算这次数值或重新取油样再做一次试验,离散性大的原因可能是油质本身不妤或游离碳分布不均所造成的。

5.击穿电压数值两头偏低中间高。这属于正常现象。

六、 结束语

介电强度试验并不是用来评定变压器油质量的唯一标准,而是一项常规的试验项目。对于大中型变压器,需在定期或投入运行前及大修后,取样做简化试验或全部常规项目试验,以对绝缘油做一个全面的综合分析判断。根据综合试验数据判断绝缘油的品质,从而对试验设备的绝缘状态和缺陷性质作出科学的结论,达到了解设备现状,发现设备早期故障和判断故障原因,清楚设备缺陷的发展趋势和严重程度,从而提出具体的对策,以确保设备的安全稳定运行。


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